9月4日消息，一篇9月2日提交至arXiv的材料科学论文（编号2609.02206）为锂离子电池正极降解分析提供了新的理论工具。论文由Daniel Duarte-Ruiz、Timo Reents、Elmar Kataev、Raul Garcia-Diez、Regan G. Wilks、Marcus Baer、Caterina Cocchi等作者完成，研究机构涵盖柏林亥姆霍兹材料与能源中心（HZB）与不莱梅大学等。

研究针对的核心问题是：LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM-811）高镍正极在锂电循环中的降解会产生复杂的过渡金属氧化物和二元相，这些副产物从根本上限制正极性能，而通过X射线吸收谱（XAS）识别这些降解产物对抑制电化学性能衰减至关重要——但真实样品结构复杂，谱图解读一直困难。

团队构建了理论-实验整合框架：将高分辨氧K边XAS与基于多体微扰理论的从头模拟以及密度泛函理论（DFT）高通量筛选相结合。他们首先评估了八种层状、尖晶石和名义岩盐相参考氧化物的谱学指纹，发现理想化单晶块体相与实验谱之间存在差异；进而对NiO、CoO和MnO的38种多形体的氧p投影态密度进行高通量筛选，提出谱差异可来源于局部变化的结构系综——以简化结构代理物表示。

该工作的科学意义在于建立了一条严谨可行的计算通路来解读降解电池材料的复杂谱学图景。对产业界而言，高镍正极是长续航电动车电池的主流路线，NCM-811的循环衰减机理诊断工具直接服务于正极寿命预测与改性设计，理论谱学指纹库可望缩短从XAS表征到降解机理结论的推理链条。 （来源：arXiv）